Повышенное давление в системе охлаждения причины

Система охлаждения ВАЗ 2107: устройство и схема

Движение – это жизнь, но движение – это тепло. Попробуйте потереть ладошки друг об друга, и убедитесь в этом сами. Тепло – это финал превращений всех энергий, друг в друга. В теле человека происходят взаимные превращения белков, жиров, углеводов, которые  в результате  распадаются путём многостадийного ферментативного окисления с выделением тепла. В сердце автомобильного двигателя происходят также химические превращения топлива в выхлопные газы и воду, с выделением большого количества энергии, которая преобразуется в механическую, а часть рассеивается в виде тепла. Более того, это тепло нужно целенаправленно собирать и  отводить, сколько бы его не образовалось.  Именно для этого служит система охлаждения у автомобиля  ВАЗ 2107.Если вспомнить, что КПД бензинового двигателя составляет в идеале 25%, а по городским пробкам – около 7%, то это значит, что из 40 литров полностью заправленного бака ВАЗ 2107 в условиях города вы на движение автомобиля потратили всего три литра! Сколько? Повторяем, три литра, мы не ошиблись. Куда девались остальные тридцать семь? Правильно, они сгорели бесполезным огнём, загрязняя воздух и изнашивая автомобиль. Карбюратор и инжектор улучшают КПД, но ненамного. Отведением этого тепла и занимается система охлаждения автомашины ВАЗ 2107.

  • Собственно рубашка системы охлаждения двигателя (7), ходы и отверстия в блоке цилиндров, с её выпускным патрубком (4).
  • Насос системы охлаждения, или помпа (16), при работе которой возникает циркуляция охлаждающей жидкости (тосола, антифриза). Его устройство – на манер крыльчатки. Он находится в едином соединении с генератором, единым ремнём (15).
  • Термостат (18) разделяющий малый (при холодном двигателе) и большой (при горячем) круги циркуляции жидкости. Устройство термостата несложно, его задача открывать или закрывать клапан перепуска жидкости.
  • Шланги системы охлаждения (отводящие охлаждённую жидкость от радиатора и подводящую горячую жидкость в радиатор, шланги термостата, шланги к помпе и др.).
  • Радиатор – основной теплообменник, несущий охлаждающую функцию. Устройство радиатора может быть различным, сейчас используется алюминиевый, но медный радиатор гораздо эффективнее, но менее стоек.
  • Вентилятор радиатора, в обиходе – «карлсон» (11) , включающийся при необходимости при повышении температуры двигателя.
  • Расширительный бачок, доступный для визуального контроля качества жидкости и её долива. От расширительного бачка к горловине радиатора идёт прочный шланг. Некоторые считают, что это шланг системы охлаждения, но это неправильно. Его функция – просто держать радиатор заполненным.

Полная схема системы охлаждения включает в себя дополнительные детали, такие как сливные пробки, датчик включения вентилятора, предохранитель вентилятора и другие. Напомним, что на ВАЗ 2107 устройство электрической цепи таково, что предохранитель вентилятора и звукового сигнала один общий, на 10 А.

Полный объём системы охлаждения на ВАЗ 2107 составляет 9,85 л. Неопытным водителям иногда кажется невозможным залить более 3-5 л, этому мешают воздушные пробки, которые нужно удалять. Объём пробок может составлять половину объёма всей системы! Емкость рассчитана на целиком заполненную рубашку, шланги, радиатор, и расширительный бачок.

В системе охлаждения температура замерзания антифриза должна быть не выше -40градусов по Цельсию.Часто спрашивают: инжектор и карбюратор – есть ли разница в системе охлаждения? Да, есть, но незначительная.Верхний рисунок – карбюратор, нижний – двигатель, на котором установлен инжектор. Разница в установке датчика системы управления температуры охлаждающей жидкости (5) если установлен инжектор, а также наличием узла подогрева корпуса дроссельной заслонки (4), на рисунке справа (инжектор). Двигатель, на котором установлен карбюратор, имеет более простую систему охлаждения.

Промывка системы охлаждения рекомендуется специальными жидкостями, но можно их подготовить самому на примере смеси для двигателя ЯМЗ 236 (двигатель ЯМЗ 236 дизельный, устанавливается на отечественные грузовые автомобили КАМАЗ, Урал).В её состав входит соляная техническая кислота 30%, ингибитор ПБ-5, уротропин технический, пеногаситель, вода. Так как двигатель ЯМЗ 236 является дизельным, хорошо работающим на низких оборотах, то указанные компоненты хорошо промывают систему.Упрощённая промывка системы охлаждения включает чистую воду, с добавлением ортофосфорной кислоты, которая хорошо убирает накипь как в ЯМЗ 236, так и в двигателях «классики».

Какое давление в системе охлаждения двигателя

Итак, двигатели внутреннего сгорания являются тепловой машиной, то есть энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. При этом КПД двигателей данного типа (особенно бензиновых) достаточно низкий, так как полезная энергия в большой степени расходуется на нагрев и трение сопряженных деталей.

Что касается нагрева, двигатель нуждается в эффективном охлаждении. Если детали перегреются, зазоры между ними уменьшаются в результате температурного расширения. В том случае, когда силовой агрегат сильно перегрет, мотор попросту заклинивает.

Для отвода избыточного тепла в современных ДВС используется комбинированная система охлаждения, которая состоит из воздушной и жидкостной систем. В жидкостной системе реализована циркуляция специальной охлаждающей жидкости (тосол, антифриз) по каналам в блоке и ГБЦ.

Под воздушной системой следует понимать вентилятор системы охлаждения, который включается при определенном нагреве и охлаждает двигатель путем его обдува потоком воздуха. Что касается жидкостной системы, охлаждающая жидкость циркулирует в данной системе под определенным давлением.

Примечательно то, что давление внутри системы охлаждения создается не специально (принудительно), а является результатом особенностей работы данной системы

Кстати, для поддержания нормального температурного баланса для двигателя важно не давление, а нормальная циркуляция ОЖ по системе

Так вот, охлаждающая жидкость в системе нагревается. От нагрева происходит расширение, уровень  жидкости в системе поднимается. С учетом того, что жидкостная система является закрытой, не трудно догадаться, что с нагревом ДВС и самой жидкости антифриз/тосол сильно расширяется и увеличивается в объеме (до 20%). В результате образуется давление внутри.

Более того, герметичность и давление в системе позволяет повысить температуру кипения охлаждающей жидкости. Простыми словами, если при атмосферном давлении ОЖ или вода закипит при 100 градусах по Цельсию, то с учетом повышенного давления точка кипения сдвигается в большую сторону.

Например, давление в 1.5 атмосферы  означает, что ОЖ закипит при 110 градусах, увеличение давления еще на 0.5 атм. отодвинет точку кипения еще на 10 градусов  и т.д. Если добавить, что в современных антифризах пакет присадок позволяет улучшить также свойства самой жидкости, температурой кипения  нередко является отметка около 130-140 градусов при нужном давлении. Это позволяет увеличить температуру срабатывания термостата, делая моторы более «горячими», производительными и одновременно экологичными.

Сейчас читают

Идем далее. На разных двигателях рабочее давление внутри системы охлаждения  может отличаться  от 1.2 до 2.0 атм. или даже больше (другими словами, от 1.2 до 2.0 Бар). Данный показатель зависит от конструктивных особенностей ДВС,  свойств самой ОЖ, температуры термостатирования и т.д. При этом давление создает сама жидкость при нагреве в замкнутом контуре.

При этом избытки давления сбрасывает в атмосферу специальный клапан, который находится в крышке расширительного бачка

Обратите внимание, важно понимать, что от данного клапана и общей герметичности самой системы напрямую зависит ее работоспособность и эффективность охлаждения мотора

Простыми словами, если система герметична, клапан контролирует давление внутри системы, не допуская образования избыточного давления, что и препятствует разрыву патрубков, радиатора или самого расширительного бачка и т.п.

Еще одной функцией крышки бачка является выравнивание давления после того, как двигатель заглушен и ОЖ начинает остывать. Уровень остывающей ОЖ понижается, во время остывания в закрытой системе неизбежно образуется разрежение. Вполне очевидно, что это также приведет к проблемам. Чтобы выровнять давление, клапан в крышке  расширительного бачка открывается, через него происходит забор наружного воздуха.

Давление в системе охлаждения двигателя

Все современные автомобили оснащены системой охлаждения двигателя. Без нее автомобиль не сможет проехать и километра, так как сразу же перегреется, поэтому наличие данной системы является безоговорочным. На большинстве автомобилей система охлаждения имеет воздушно-жидкостный тип, т.е. тепло от двигателя отводит жидкость, а она, в свою очередь, охлаждается от воздушного потока радиатора. Так как в процессе работы охлаждающая жидкость в системе расширяется, создается определенное давление, но бывают такие случаи, когда это давление выходит за пределы допустимого значения. О том, каким должно быть давление в системе охлаждения и из-за чего оно может повышаться, мы сейчас и узнаем.

Зачем в системе охлаждение нужно давление?

Что бы ответить на этот вопрос, придется вспомнить элементарные законы физики. В первых автомобильных системах охлаждения в качестве рабочей жидкости использовалась обыкновенная вода. Однако с такой системой при длительных работах, температура двигателя быстро повышалась, и он начинал перегреваться. Перед конструкторами стояла задача, как выйти из положения. В результате, было найдено два варианта, которые и стали применяться на сегодняшних автомобилях:

  • Вместо воды стала использоваться охлаждающая жидкость, температура кипения которой немного выше, чем у воды;
  • Система охлаждения была переоборудована таким образом, что в ней создавалось определенной давление, а если выше давление, то и температура, при которой кипит жидкость тоже выше.

В результате этого, температура кипения ОЖ составляет около 125 градусов, вместо 100, как это было раньше, при использовании воды. Если говорить про цифры, то давление в системе охлаждения двигателя находится в отметке 1.2 атмосферы.

Как поддерживается давление в системе?

Чтобы понять это, нам снова придется рассмотреть рабочий процесс. При нагреве ОЖ давление начинает повышаться. Чтобы не допустить этого, на радиаторе и расширительном бачке установлен клапан, и вот когда давление становится выше допустимого, этот клапан открывается и начинает стравливать лишний воздух. Обратная ситуация, когда двигатель холодный: через клапан в систему охлаждения всасывается воздух, чтобы создать необходимое давление. Теперь ответим на вопрос, который всех интересует – почему возникает избыточное давление в системе охлаждения двигателя?

Проблемы с давлением в системе охлаждения

Единственной причиной высокого давления в системе охлаждения может быть только неисправный клапан сброса на радиаторе, или на расширительном бачке. Чтобы устранить проблему, достаточно всего лишь заменить крышку расширительного бачка или радиатора, где и установлен этот клапан, к счастью, стоит он копейки. Кстати, в качестве профилактических мер советуем примерно раз в 2 года менять крышки, так как клапана все равно периодически засоряются и плохо начинают стравливать избыточный воздух.

Противоположную неисправность – недостаточно высокое давление в системе охлаждения можно тоже объяснить только одним: система не герметична, и где-то образовался подтек охлаждающей жидкости. Осталось только найти поврежденное место и устранить его. К примеру, если проблема в радиаторе, то узнать, как его отремонтировать, можно в этой статье .

В качестве рекомендации мы можем посоветовать вам #8212; следить за системами своего автомобиля. Периодически проверяйте, не понижается ли уровень охлаждающей жидкости в системе, не стала ли расти температура двигателя, когда вы стоите в пробках. Помните, что проблем с автомобилем нет либо у того, кто вовремя производит комплексное обслуживание, либо не имеет автомобиля.

Как узнать что пробита прокладка ГБЦ

Понять, пробита ли прокладка ГБЦ, можно, воспользовавшись одним из нескольких методов. В данном случае диагностика несложная, и по плечу любому, даже начинающему и неопытному водителю.

Для проверки целостности прокладки необходимо выполнить одно из следующих действий:

  • При запущенном двигателе визуально осмотреть, не идет ли дым из щели между ГБЦ и БЦ. Также послушать, не доносятся ли оттуда громкие звенящие звуки, которых до этого не было.
  • Осмотреть поверхности крышек радиатора и расширительного бачка системы охлаждения, а также горловины для заливки масла в двигатель. Для этого их нужно просто открутить и визуально осмотреть. В случае, если антифриз попал в двигатель, то на крышке масляной горловины будет эмульсия рыжеватого цвета. Если же масло попало в антифриз, то на крышках радиатора или расширительного бачка будут маслянистые отложения.

Белый дым из выхлопной трубы

Как проверить прокладку ГБЦ с помощью презерватива

Одним из действенных и популярных методов проверки является метод с использованием воздушного шарика или презерватива. Его надевают на горловину расширительного бачка, предварительно открутив крышку. Главное, чтобы презерватив сидел на горловине плотно и обеспечивал герметичность (вместо презерватива можно использовать пакет или воздушный шарик, однако диаметр презерватива обычно идеально подходит для горловины бачка). После того, как вы наденете его на бачок, необходимо запустить двигатель и дать ему поработать несколько минут на оборотах 3. 5 тысяч оборотов в минуту. В зависимости от уровня разгерметизации презерватив наполнится газами быстро или медленно. Это зависит от конкретной ситуации. В любом случае, если он начал наполняться выхлопными газами — это значит, что пробита прокладка ГБЦ.

Проверка прокладки ГБЦ презервативом

Проверка прокладки бутылкой

Еще один метод, как определить, пробита ли прокладка ГБЦ, часто используют на грузовых машинах. Для этого достаточно иметь небольшую бутылку с водой (например, объемом 0,5 литра). Как правило, на расширительных бачках имеется сапун (трубка, с помощью которой поддерживается одинаковое с атмосферным давлением в закрытой емкости). Метод очень прост. При заведенном двигателе необходимо конец сапуна поместить в емкость с водой. В случае, если прокладка пробита, то из трубки начнут выходить пузырьки воздуха. Если их нет — значит, с прокладкой все в порядке. Если при этом из сапуна начала появляться охлаждающая жидкость — это также означает, что с прокладкой все в порядке.

Проверка прокладки ГБЦ на грузовиках

Проверка с помощью бутылки

Два описанных выше метода подходят для диагностики неисправности, когда выхлопные газы прорываются в рубашку охлаждения. Эти методы очень действенны и используются автомобилистами уже десятки лет.

Сложности с давлением в системе охлаждения

Вообще-то, таких проблем в системе охлаждения может быть только 2 — оно или слишком высокое, или низкое. Давайте попробуем разобраться с каждой из них.

При чрезмерном повышении давления узлы охлаждающей системы могут выйти из строя. Например, известны случаи, когда не сработал предохранительный клапан и радиатор отопителя салона просто разорвало. Также может лопнуть или сорвать с крепления патрубок. Это приведет к потере охлаждающей жидкости, выходу двигателя из строя из-за перегрева и дорогостоящему ремонту.

Если в процессе эксплуатации вы сталкиваетесь с тем, что в вашем авто постоянно срывает какой-либо из патрубков — это значит у вас высокое давление в системе охлаждения. Причина подобной неисправности во всех случаях одна — не работает предохранительный клапан. Устранить данную проблему очень легко — надо всего-навсего поменять пробку на радиаторе или расширительном бачке.

О пониженном давлении в системе охлаждения может говорить не слишком теплый поток воздуха из дефлекторов отопления салона. Причин в данном случае может быть несколько:

  • Клапан, установленный в пробке расширительного бачка, «закис» в открытом положении и система охлаждения сообщается с атмосферой. Убедиться в этом очень легко. После того, как вы завели автомобиль, и он достаточно прогрелся, просто откройте пробку на расширительном бачке. При исправном клапане вы должны услышать характерное шипение. В противном случае — клапан неисправен. Тогда охлаждающая жидкость начинает кипеть при меньшей температуре, образуются паровоздушные пробки и печка в салоне начинает греть гораздо хуже. Притом, что сам двигатель быстро «закипает». Устранить проблему поможет замена пробки, благо, что сейчас купить новую не составляет особенных сложностей.
  • Подтекание антифриза. Если вы не можете найти, где происходит «подсос» воздуха в радиатор, проверить это можно без особых сложностей практически в любом гараже. Для этого вам понадобится автомобильный насос с манометром и минимальный набор инструментов. Снимаете тонкий патрубок с расширительного бачка, затыкаете его подходящим по диаметру болтом и обжимаете при помощи хомута. Подсоединяете насос к бачку и начинаете качать. Закачивать воздух в систему надо до тех пор, пока манометр не покажет 1,4–1,6 бар (обычно в этом интервале срабатывает предохранительный клапан на пробке), и смотрите, откуда начинает сочиться жидкость. Если на двигателе подтеков нет, то обязательно проверьте салон — бывает, что подтекание внутри. Устраняете течь, и все будет работать как должно.
  • Низкий уровень охлаждающей жидкости. Если уровень выше нормы при нагревании ОЖ расширяется и начинает вытекать, что соответственно влечет за собой повышенный перерасход антифриза. При слишком низком уровне жидкость начинает кипеть и образуются воздушные пробки, из-за которых, в свою очередь, образовывается пониженное давление в системе. Для предотвращения таких ситуаций регулярно проверяйте уровень антифриза в бачке и поддерживайте его в пределах нормы.

Какой из методов устранения проблем с давлением в системе подойдет вам, зависит от каждого конкретного случая.

Мы же со своей стороны можем только посоветовать вовремя, проводить все регламентные работы и ТО. И тогда ваш автомобиль будет радовать вас надежной работой долгие годы.

Характерные неисправности

Если система охлаждения «десятки» начинает функционировать не так, как ей положено, это говорит о появлении неисправностей.

Определить их можно по характерным признакам.

  • Пропадает охлаждающая жидкость из системы.
  • Двигателю требуется много времени для прогрева, либо он плохо прогревается. Если для вашего региона характерны сильные морозы, и слабый прогрев наблюдается именно зимой, причина кроется, скорее всего, в климате. Потому советуем утеплить моторный отсек.
  • Происходит детонация мотора. Если возникла подобная ситуация, система охлаждения неисправно уже давно, а вы все равно продолжали эксплуатировать автомобиль.
  • Датчик на панели приборов достиг крайней красной зоны.
  • Крутящий момент снижается. Такое явление характерно для ситуации, когда двигатель перегрелся и наблюдается пропуск на прокладке головки.

Как создается давление внутри?

Сейчас, наверное, многие думают — что давление внутри системы охлаждения создается специально! Отчасти это правда, а отчасти нет! Собственно двигателю «по фигу», главное чтобы он охлаждался. Да и специально нагнетать его туда никто не собирается. Все происходит само собой. НО КАК?

Это достаточно легкий физический процесс, любая охлаждающая жидкость (тосол или антифриз), да будь даже дистиллированная вода, от нагрева расширяется. ТО есть ее уровень растет, а особенно сильно расширяются антифризы – ОТ 10 ДО 20% в объеме.

А вот охлаждающая система – это замкнутый герметичный контур, то есть у него практически вообще нет, соприкосновения с окружающей средой.

НУ, теперь и представьте – холодный двигатель, вы только добавили в систему новую жидкость, скажем «до уровня», давления в ней практически «ноль». Закрыли пробку расширительного бачка и запустили двигатель. Система начинает разогреваться, антифриз расширяется и соответственно начинает давить на стенки радиаторов, патрубков и т.д. таким образом, оно и создается внутри.

Особенности системы охлаждения двигателя ВАЗ-21124 автомобиля ВАЗ-2110

Система охлаждения двигателя ВАЗ-21124 отличается от системы охлаждения двигателя ВАЗ-2111 и ВАЗ2112 измененной схемой подсоединения шлангов радиатора отопителя, установкой термостата нового образца и расширительным бачком увеличенного размера. Датчик указателя уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке не ставится.

Система охлаждения двигателя ВАЗ-21124 — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Состоит из рубашки охлаждения двигателя, радиатора с электровентилятором, термостата, насоса, расширительного бачка и соединительных шлангов. Насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через рубашку охлаждения блока и головки блока цилиндров, после чего жидкость проходит через термостат в радиатор, где отдает тепло охлаждающему воздуху. Движение жидкости через рубашку охлаждения и радиатор образует большой круг циркуляции, а движение жидкости по рубашке охлаждения двигателя, минуя радиатор, — малый круг циркуляции. В систему охлаждения также включен радиатор отопителя и блок подогрева дроссельного узла. Жидкость через них циркулирует постоянно и не зависит от положения клапанов термостата.

Герметичность системы обеспечивается впускным и выпускным клапаном, расположенным в крышке расширительного бачка. Выпускной клапан поддерживает повышенное давление в системе на горячем двигателе, за счет этого температура кипения жидкости становится выше, уменьшаются паровые потери. Он начинает открываться при давлении не менее 1,1 бар. Впускной клапан открывается при понижении давления в системе относительно атмосферного на 0,03-0,13 бар (на остывающем двигателе).

Тепловой режим работы двигателя поддерживается термостатом и электровентилятором радиатора. Электровентилятор включается через реле по сигналу контроллера.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости в головку блока цилиндров двигателя ввернут датчик, связанный с указателем температуры в комбинации приборов. В выпускном патрубке, рядом с корпусом термостата, установлен датчик температуры охлаждающей жидкости, выдающий информацию для контроллера.

Насос охлаждающей жидкости — лопастной, центробежного типа, приводится от шкива коленчатого вала ремнем ГРМ. Корпус насоса алюминиевый. Валик вращается в двухрядном подшипнике. Пластичная смазка в подшипнике заложена на весь срок службы.

Наружное кольцо подшипника стопорится винтом. На передний конец валика напрессован зубчатый шкив, на задний — крыльчатка. К торцу крыльчатки прижато упорное кольцо из графитсодержащей композиции, за которым находится сальник. В корпусе насоса имеется контрольное отверстие для определения течи жидкости при выходе насоса из строя. Насос рекомендуется заменять в сборе.

Перераспределением потоков жидкости управляет термостат.

Термостат имеет твердый термочувствительный элемент и два клапана, которые перераспределяют потоки охлаждающей жидкости. На холодном двигателе основной клапан термостата перекрывает поток жидкости от радиатора, и жидкость циркулирует только по малому кругу, минуя радиатор. При температуре (85±2) °С клапаны термостата начинают перемещаться, пропуская поток жидкости в радиатор и перекрывая байпасный канал. При температуре около (100±2) °С основной клапан полностью открывается, а байпасный закрывается. Почти вся жидкость циркулирует по большому кругу через радиатор двигателя.

Замену термостата можно посмотреть в статье — «Снятие и проверка термостата».

Охлаждающая жидкость заливается в систему через расширительный бачок. Он изготовлен из полупрозрачного полиэтилена, что позволяет визуально контролировать уровень жидкости. Для этого на стенке бачка нанесены метки «MAX» и «MIN». В верхней части бачка имеется патрубок для соединения с пароотводящим шлангом радиатора, в нижней части — патрубок для соединения с наливным шлангом.

Радиатор состоит из двух вертикальных пластмассовых бачков (левый — с перегородкой) и двух горизонтальных рядов круглых алюминиевых трубок, проходящих сквозь охлаждающие пластины. Трубки соединены с бачками через резиновую прокладку. Жидкость подается через верхний патрубок, а отводится через нижний. Рядом с впускным патрубком расположен тонкий патрубок пароотводящего шланга. На радиаторе установлен кожух с электровентилятором. В нижней части правого бачка находится сливная пробка.

Не рекомендуется использование воды в системе охлаждения: горячая вода вызывает интенсивную коррозию алюминиевых деталей.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий